氧传感器根据空燃比和排气流中的含氧量向控制单元输送一个模拟电压信号。浓的混合气使氧传感器产生高电压，稀的混合气使氧传感器产生低电压。氧传感器用螺纹拧在排气歧管或接近发动机的排气支管中。某些制造厂把这种传感器分别称为排气含氧(EGO)传感器，或加热型排气含氧(HEGO)传感器。氧传感器中心有一个氧敏元件，它被钢制外壳包围着。
氧传感器有单线、双线、三线和四线四种。
单线式只有一根引线，把氧敏元件联接到控制单元上，这根引线就作为信号线。如果氧传感器有两根引线，第二根引线就是搭铁线，也与控制单元相联。许多氧传感器有三根引线，第三根线与传感器中的电热元件相联，点火开关接通时，加热元件上的电压就由点火开关提供。鉴于氧传感器只有在温度达到315℃时才能产生令人满意的信号，采用内部加热器能使传感器快速预热，而且能在长时间的怠速运行时保持较高的传感器温度。氧传感器的内部加热器使氧传感器维持较高的温度，有助于烧掉传感器上的沉积物。当氧传感器有内部加热器时，就可安装在远离发动机的排气流中，而这也使设计者在传感器的位置方面有更大的灵活性。某些氧传感器有四根引线：一根信号线，一根加热器线，还有两根搭铁线。在这类四引线的传感器中，加热元件和敏感元件都有各自的搭铁线。更换氧传感器时其引线数目必须与原传感器相同。
许多氧传感器中的氧敏元件由二氧化锆制成，但也有用二氧化钛的。
1．氧化锆式氧传感器的诊断
氧化锆式氧传感器的信号电压范围是0.1V～0.9V。信号电压小于0.45V，氧传感器反馈给ECU的是混合气稀信号，ECU接到此信号将增加喷油器的喷油脉宽来补偿混合气过稀的状况。信号电压大于0.45V，反馈信号表示浓混合气，ECU接到此信号将减少喷油器的喷油脉宽来改变混合气过浓的状况。所以氧传感器信号应在0.45V上下变动，变动率一般每10s四次以上。
(1)由电压信号诊断
在测试氧传感器之前，发动机必须处在正常的工作温度范围内。必须用数字式电压表测试氧传感器，如果使用其他类型的电压表，可能损坏传感器。
测试时，将一数字式电压表连在氧传感器的信号线与接地端之间，如图2-29所示。当发动机怠速且温度正常时，典型的氧传感器电压从0.3V到0.8V周期地变化。
图 氧传感器与控制单元之间的连线
若电压读数过高，可能是混合气过浓，或是传感器被污染。氧传感器可能被室温硅密封胶或防冻剂污染，也可能被含铅汽油中的铅污染。
若电压读数过低，可能是混合气过稀，或是传感器故障，或是传感器与控制单元之间导线电阻过大等原因。
如果电压信号保持为一个中间值，可能是控制单元回路不通或传感器损坏。
把氧传感器从发动机上拆下，将氧传感器的敏感元件放到丙烷焊枪的火焰上加热。丙烷火焰可以使敏感元件与氧气隔离，这样，将导致传感器产生电压。传感器的敏感元件处在火焰中时，输出电压应该接近1V，而把敏感元件从火焰中拿出时，输出电压应立刻降至0V。如果传感器输出电压没有按上述变化，应予更换。
(2)由氧传感器导线诊断
如果怀疑氧传感信号线有故障，在发动机处于怠速时，在控制单元和传感器两处用探针刺破导线测量电压。传感器和控制单元两处电压差不应超出汽车制造厂家给的规定值。这两者间的标准平均压差为0.2V。超过0.2V，修理接搭铁线或传感器在排气管处的接搭铁线。
(3)由氧传感器上的加热器诊断
如果氧传感器上的加热器不工作，传感器的预热时间就要延长，控制单元处在开环状态的时间也延长，控制单元将误传出一个浓混合气指令。拆下传感器接线器，在加热器供电导线和搭铁线之间接上数字式电压表。在点火开关接通时，这段导线间应为12V电压，如果电压不足12V，应检查电源线或熔断器。
拆下传感器，在加热器的接线端上连一只欧姆表(图2-30)，如果加热器没有正常的电阻值，应更换传感器。
图 氧传感器上的加热器接线端
2．氧化钛式氧传感器
某些汽车现在装备二氧化钛型氧传感器。二氧化钛型传感器中包含一个可变电阻，可变电阻根据周围的空燃比变化而改变电阻值，以变换电压的方式工作，控制单元读取电阻两端的电压降。而二氧化锆型传感器则以产生电压的方式工作。控制单元把蓄电池的电压供给二氧化钛传感器，不过，这个电压值被电路中的一个电阻器降低了。随着空燃比周期性地浓稀变化，二氧化钛的阻值相应地变化。空燃比浓时，二氧化钛的阻值低，向控制单元提供一个较高的电压信号；空燃比稀时，二氧化钛的阻值高，输到控制单元的电压就低(图2-31)。
发动机冷起动之后，二氧化钛型氧传感器几乎能立即提供令人满意的信号，这就能在发动机暖车期间提供较好的空燃比控制。
图 二氧化钛型氧传感器的阻值与电压信号
